NIKKEI——日本經濟新聞中文版

       “鋰空氣電池”被稱為終極蓄電池，日本物質材料研究機構（NIMS）與軟銀、OHARA聯合開發出了可抑制鋰空氣電池劣化的技術。通過在正極和負極之間插入用固體電解質製成的薄片，保護負極使用的鋰，從而將電池壽命延長到了兩倍。團隊將進一步推進延長壽命，力爭作為無人機等的電源實現實用化。

       鋰空氣電池是正極使用從空氣中獲取的氧氣、負極使用鋰的新一代電池。與傳統鋰離子電池相比，單位重量的能量密度有望提高到數倍。放電時鋰從負極溶出，在正極與氧氣發生反應，生成過氧化鋰。充電時則相反，過氧化鋰分解並釋放出氧氣，在負極還原成鋰。

       研究團隊過去開發出了能量密度為500瓦時/千克的鋰空氣電池。雖然能量密度超過鋰離子電池的兩倍，但存在問題，充放電10次左右之後，容量會降低到8成以下。

       研究團隊在電子顯微鏡下觀察反覆充放電後的電池時發現，負極鋰的厚度減少到了一半左右。經過詳細分析後得知，鋰在正極與電解液等發生反應生成的水和二氧化碳會向負極一側移動，導致負極劣化。

如果不使用保護片，負極就會劣化（圖片由物質材料研究機構主任研究員松田翔一提供）

        因此，研究團隊在正極和負極之間插入了很薄的保護片，以此來防止會導致負極劣化的物質從正極泄漏到負極。保護片是把氧化物固體電解質加工成6微米的厚度而製成的。其性質是，取電所需要的鋰離子可以通過，但水和二氧化碳很難通過。

保護片很薄，具有柔韌度（圖片由松田翔一提供）

       將保護片夾在電極之間後製成的電池，由於可抑制負極的劣化，反覆充放電20次以上之後，仍能保持8成左右的容量。據悉能量密度達到400瓦時/千克，是傳統鋰離子電池的兩倍左右。

       此前業界一直認為鋰空氣電池劣化的主要原因在於正極。日本物質材料研究機構主任研究員松田翔一充滿期待地表示，“這次的發現顛覆了定論，可能會成為改進鋰空氣電池的方向標”。今後，團隊將通過尋找不易劣化的新電極材料，或者遏制促使劣化的物質産生，力爭開發出可重復充放電100次以上的電池。

       日本經濟新聞（中文版：日經中文網）遠藤智之